JP3836302B2 - Identification method and identification apparatus using identification marks - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種製造物、各種美術品、宝飾品などの識別マーク作成と識別の技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、紙幣、有価証券、クレジットカード、美術品、宝飾品などに、紫外光の励起によっては可視光を発するが、可視光では視認できない蛍光材料を印刷または塗付することが行われていた。このように、マークの存在を明示しない不可視マークに対して可視光を遮蔽した暗所において紫外光を照射して、マークを発光させ、その有無、または形状を主として目視によって判別し、識別に利用することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記の、可視光下の目視では視認できない識別用のマークを、この発明では以下不可視マークと呼ぶこととする。このように、マークの存在を明示しない不可視マークを具備することによって識別を行おうとする従来技術において、不可視マークのパターンのみを識別要素とする場合は、偽造マークに対しての安全性が十分高くない。なぜならば、従来の不可視マークを具備する物品に紫外光を照射した場合、直ちに、そのマークの存在とパターンが明らかとなるために、当該物品の製造者以外の者が、何らかの意図のもとに、当該マークと同様の可視発光色、同様のパターンを有する蛍光材料を塗布あるいは染色し、それを目視で判断する場合には、蛍光体の発光輝度が小さいことも原因して、巧妙な偽造物品の識別が困難となる。特に、真贋を判別したい物品には、形状の複雑な美術品、貴金属、宝飾品類があるが、それら物品には平面状以外の複雑かつ小形形状を持つものが多く、従来の不可視マークはそれらの物品に適用が困難であった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、識別を必要とする物品に、紫外光などの励起光による励起によってのみ発光する蛍光材料を用いた識別マークを印刷、塗布その他の方法で固着あるいは染色せしめ、複数の励起光の照射によって、これを発光せしめて、当該物品の識別を行う識別マーク技術である。さらに特定的には、複数種の蛍光材料を所定の混合比で混合し、識別すべき物品に固着あるいは染色せしめる。このような混合蛍光材料から発する蛍光スペクトルは、混合蛍光材料の種類、混合比に特有なスペクトルを発する。したがってこの蛍光発光を分光測定することにより、識別マークを付した物品の速やかで正確な識別が行われる。
【0005】
また上記の識別マークを付した物品に2種以上の励起光を照射して蛍光スペクトルを得、それから得られる2種類以上の蛍光スペクトルを分光して強度スペクトルデータを得、そのデータに一定のデータ処理を施して2次元パターンで表示させれば、同じ識別マークに同じ組み合わせの励起光を照射する限り、常に同じ2次元パターンが生じる。この2次元パターンの図形は、上述の識別マークと励起光の組み合わせに応じた特徴ある微細な構造を含んでいる。人間の目視による認識は、2次元のパターン図形に対しては、その微細な差異までも迅速に判別する能力を持つことが知られている。したがって、このような2種以上の励起光による識別マークの強度スペクトルデータの2次元パターンへの変換による表示に対して、人間のパターン図形認識の高度な能力を利用することによって、識別マークを付した物品の速やかで正確な識別を行うことができる。
【0006】
本発明では、識別用蛍光材料として、複数種類の蛍光材料を所定の混合比で混合して用いる。そのため、これから発せられる蛍光スペクトルが、混合蛍光材料の種類と混合比によってきまる特有なスペクトルを発する。蛍光材料の種類は無機物、有機物にわたって、非常に多くの物質が知られており、そのうち、産業上、安定、安全に、かつ安価に利用できるものの種類だけでも、多種類存在する。しかも、本発明では、これらの物質を所定の混合比で混合して用いるので、そのスペクトルの組み合わせは無数と言えるほど多い。したがって、当該混合蛍光材料を作製した者以外の者が、当該混合蛍光材料の発する蛍光スペクトルと同一の蛍光スペクトルを、何らかの他の物質の混合物で再現することは、実質上不可能である。このように、本発明によれば、物品の識別に使用するマークに用いた混合蛍光材料と、それらの混合比を知る者以外には、該混合蛍光材料と同一の蛍光スペクトルを合成することはほぼ不可能である。それ故、識別マークの秘匿性および後述の困難に対する信頼性が大きい。
【0007】
特に、混合蛍光材料の個々の蛍光物質の蛍光スペクトルが、全面的にあるいは部分的にオーバーラップする場合は、混合蛍光材料の蛍光スペクトルはそれらの合成されたものとなる。そのような場合は、それらの各構成要素以外の蛍光物質でその合成された蛍光スペクトルを再現することは、一層困難となるため、本発明による識別の信頼性の一層の向上が期待できる。
【0008】
識別用マークは、これを使用する物品によって、マークが通常の可視光照明下で視認できることが必要または好ましいな場合と不都合または好ましくない場合とがある。たとえば、紙幣や有価証券類のすかしの存在の場合のように、当該物品が識別マークを付されて識別できる機能を具備していることを明示することが偽造物の作製を防止する上で有用である場合には、マークが通常可視光照明下において有色であってもよい。このように、識別マークの存在を明示しても、本発明によれば、マークに使用する混合蛍光材料の種類、それらの混合比を知る当該物品の製造者以外の者が、このようなマークを、先に述べたように、識別の機能において再現することは、ほぼ不可能であるから、明示することが特に不利に作用することはないであろう。
【0009】
一方、識別用マークの通常の可視光照明下での視認が不都合となる場合がある。たとえば、識別を必要とする物品が美術品、宝飾品など、その物品の色彩自体にその物品の価値が依存する場合、当該物品の一部分にでもマークが視認できることは、美術品、宝飾品としての当該物品の本来の審美的価値を損なうおそれがある。このような場合、本発明の識別用マークは、たとえば、紫外光励起によってのみ紫外光あるいは可視光の蛍光を発すればその目的を達するので、通常可視光照明下では無色透明であることが可能且つ好ましく、その場合は美術品、宝飾品の審美的価値を低下させることがない。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の実施例において用いる光源のスペクトル、蛍光物質の吸収スペクトルおおび蛍光発光スペクトルを示すスペクトル図である。図中、スペクトルE、E'は励起用紫外線ランプのスペクトルで、横軸は波長λ、縦軸は強度を表しており、通常よく使われる水銀蒸気放電紫外線ランプの線スペクトルを示している。EとE'のピーク強度の比率は、通常は物質により決まっている。水銀蒸気放電紫外線ランプの場合、Eの波長は254nm,E'の中心波長は365nmである。スペクトルA1(λ)、A2(λ)、A3(λ)、・・・などは、本発明の混合蛍光材料を構成している個々の蛍光物質の吸収スペクトルを示している。それら吸収の相対的比率は個々の蛍光物質の種類と混合比で決まる。また、個々の蛍光物質が蛍光を発するためには、それらの吸収スペクトルA1(λ)、A2(λ)、A3(λ)、・・・が、少なくとも励起用紫外光スペクトルE,E'のいずれか、あるいは両方にオーバーラップしていなければならない。スペクトルF1(λ)、F2(λ)、F3(λ)、・・・・は混合蛍光材料を構成している個々の蛍光物質の蛍光発光スペクトルであり、F(λ)は混合蛍光材料が示す蛍光発光スペクトルであって、それは、通常、スペクトルF1(λ)、F2(λ)、F3(λ)、・・・・によって、
【0011】
F(λ)=F1(λ)+F2(λ)+F3(λ)+・・・ (1)
【0012】
と、個々の蛍光材料の発光スペクトルの和の形で表されれる。ただし、スペクトルF(λ)は、波長に関して、その最大値で規格化した値である。
【0013】
個々の蛍光スペクトルF1(λ)、F2(λ)、F3(λ)、・・・・の形状、相対的高さは、励起用紫外スペクトル,の強度と、吸収スペクトルA1(λ)、A2(λ)、A3(λ)、・・・の波長上の相対的な位置によって決まる、したがって、励起用紫外光源の種類と、個々の蛍光物質並びにその混合比を決めれば決まる。それ故、混合蛍光材料の蛍光発光スペクトルの形状F(λ)は、励起用紫外光源と個々の蛍光物質並びにその混合比が決まれば決まるものである。
【0014】
図1では、F1(λ)、F2(λ)、F3(λ)、・・・・などが、波長に関して、特にオーバーラップしている場合を示しており、この場合には、蛍光発光スペクトルの形状F(λ)から、使用した個々の蛍光物質並びに混合比を同定することは実際上不可能となる。このようにF1(λ)、F2(λ)、F3(λ)、・・・・が、波長λに関してオーバーラップしている場合、特に、使用した個々の蛍光物質並びに混合比の秘匿性に優れている。
【0015】
蛍光発光スペクトル形状F(λ)を識別用マークとして用いるには、識別マークを励起スペクトルE、E'を持つ水銀蒸気放電紫外線ランプで照射しつつ、F(λ)を分光器で測定し、所定のスペクトルに一致しているか否かをディスプレーモニター上で目視して、該マークの付与された物品の識別を行う。蛍光発光スペクトル形状F(λ)がディスプレーモニター上に表示されるまでには、F(λ)が光検出器、増幅器(図示せず)などによって表示電気量に変換されている。変換されている電気量の波長に対する依存性は、それらの電気量の初期較正とコンピューター処理によって、常に一定に維持されている。
《実施例》
つぎに、本発明の実施例について図を参照して説明する。
【0016】
図2は本発明の実施例を示す構成ブロック図である。1は紫外光2を発光して試料3を照射するための水銀蒸気放電紫外線ランプであり、紫外光2によって照射された試料3は蛍光4 を発し、蛍光4は分光器5によって分光され、試料3の発する蛍光スペクトルデータが収集される。61、62は水銀蒸気放電紫外線ランプから出る励起スペクトルE、E'を分離選択するためのフィルター、7 は得られた分光データから識別パターンを得るためのデータ処理用コンピューター、8 は識別パターンを視認によって確認するための識別パターン表示用ディスプレーモニターである。蛍光材料の試料3はそれを付する物体を損なわないため、ごく小さい面積、例えば半径0.3ミリメートル程度のものであることが好ましい。
【0017】
図3は、本実施例における、励起スペクトル、吸収スペクトル、蛍光発光スペクトルを示す。水銀蒸気放電紫外線ランプから出る励起スペクトルE、E'はフィルター61、62によって選択分離され、で励起した場合の蛍光発光スペクトルの形状FE(λ)を図3(a)に、またE'で励起した場合の蛍光発光スペクトルの形状FE'(λ)を図3(b)に、それぞれ示す。
【0018】
上記の励起スペクトルE、E'を分離して行う測定において、それぞれに得られたスペクトルデータFE(λ)とFE'(λ)のそれぞれの波長λの数値を2次元座標x、yのそれぞれに用い、それらをFE(x)とFE'(y)と表す。これらスペクトルデータFE(λ)とFE'(λ)は、先の(1)式のF(λ)同様、いずれも、それぞれの最大値に対して規格化処理がなされている。次に、これらスペクトルデータFE(x)とFE'(y)から2変数関数G(x,y)を合成する。この合成関数は、一般に、
【0019】
G(x,y)=f[FE(x),FE'(y)] (2)
【0020】
と表される。このような2変数関数G(x,y)をディスプレーモニター8上にディスプレーすると、G(x,y)はモニター8上に2次元パターンとして視認できる。このような2次元パターンは、一般に、後に示す図 5、6 に示すような特徴のある図形を描く。その結果、測定によって直接得られる生データFE(λ)とFE'(λ)とのそれぞれの所定のスペクトルに対する一致を見るよりも、はるかに素早く微細な差異までも、それらを間単に視認することができ、迅速正確な識別に役立てることができる。
【0021】
上に述べた(1)式の合成関数の具体的な関数形として、好適なものの例を示すと、下の通りである。
【0022】
G(x,y)=FE(x)・FE'(y) (積関数) (3)
G(x,y)=FE(x)/[FE'(y)+c] (商関数) (4)
G(x,y)=FE(x)+FE'(y) (和関数) (5)
G(x,y)=FE(x)−FE'(y) (差関数) (6)
G(x,y)=[FE(x)]2+[FE'(y)]2 (2乗和関数)(7)
G(x,y)=[FE(x)]2−[FE'(y)]2 (2乗差関数)(8)
G(x,y)=[FE(x)+FE'(y)]2 (和2乗関数) (9)
G(x,y)=[FE(x)−FE'(y)]2 (差2乗関数)(10)
【0023】
さらに、それらの対数表示なども考えられが、その他、有界な関数であって、微細な差異がパターンとして強調される関数であれば、どれを用いてもよい。コンピューター処理における経済性の点では、上記の例のものが好適であり、その中でも、上位に示したもの程、経済的である。(4)式の場合、発散を防ぐため、分母に微小な定数を付加してある。
【0024】
これらの合成関数の生成は、データ処理用コンピューター5でなされる。
ディスプレーモニター7上にディスプレーされる合成関数G(x,y)の視認性をよくするためのG(x,y)の表示方法としては、等高線表示、グレースケール表示、等高線+グレースケール表示、等高線またはグレースケールに対応する擬似カラー表示が好適であった。それらの処理はコンピューター5で行われ、コンピューター付属のキーボードやマウスなどの操作指示装置の指示によってディスプレーモニター6上に適宜切り替えてディスプレーされる。微細な識別を必要とする場合に、それに最も適した表示法を迅速に選択することができる。
【0025】
図4は1例としてFE(x)とFE'(y)から、(3)式、すなわち、それらの合成関数である、積関数G(x,y)=FE(x)・FE'(y)を等高線表示した場合に得られる識別パターンを示している。図においてFE(x)をx軸に沿って、FE'(y)をy軸に沿ってそれぞれ示し、且つ図の中にそれらに対応するそれらの積関数の識別パターンG(x,y)が合成される様子を示した。
【0026】
図5 はFE(x)とFE'(y)との商関数である(4)式を、図6はFE(x)とFE'(y)との差関数である(5)式を、それぞれ用いて等高線表示した場合の識別パターンを示している。このような特徴ある識別パターンから、自己の設計した識別マークの微細な特徴を視認により正確に確認し得る表示が得られる。このような特徴ある識別パターンから、自己の設計した識別マークの微細な特徴を視認により正確に確認し得る表示が得られる。なお、図5と図6においてはx軸及びy軸に沿ってそれぞれの関数を示すことを省略したが、図4と同様にそのような各関数とパターンで示す積関数が対応している。
【0027】
このような2次元パターンは,そのもとのデータを規格化するステップを経て表示されるので、当該混合蛍光物質が経時変化によって減少したとしても,パターン自体は変化しない。したがって,このような識別マークを長期間にわたって使用することができる。
【0028】
以上、本発明による識別のためのマークおよびそのための装置を具体的な実施例について述べてきたが、これらの実施例から類推され、当該分野に精通した人によりなされる容易な変形ないしは展開が、本発明の主旨から本発明の精神内にあると判断される場合には、本発明の当該分野への寄与の範囲内にあるものである。したがって、そのような変形や展開も本特許の範囲内に正当かつ適正に含まれるものである。
【0029】
【発明の効果】
本発明によれば、励起用光源、識別マークの混合蛍光材料の構成要素としての個々の蛍光材料及びそれらの混合比を決めれば、マークからの発光スペクトル形状は、分光上の原理から、励起用光源強度や用いる分光器の明るさに関係なくきまる。したがって、本発明による識別マークを持つ物品の識別は常に信頼性高く行われる。また、スペクトルから識別マークの構成材料とそれらの混合比を同定することが困難なため、その秘匿性と信頼性が高く、しかも、励起光源を切り換えて得られる2つまたは、それ以上のスペクトルデータの2次元パターンの識別は迅速かつ正確な識別作業を可能とする。したがって、高い信頼性をもって迅速な識別を行えるシステムが実用化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例による識別マークの作用を説明するための励起光スペクトル、吸収スペクトル、蛍光発光スペクトルを示す図。
【図2】本発明の実施例を示す識別装置のブロック図。
【図3】本発明の実施例による識別マークの作用を説明するための励起光スペクトル、吸収スペクトル、蛍光スペクトル図。
【図4】積関数の等高線表示による識別パターン。
【図5】商関数の等高線表示による識別パターン。
【図6】差関数の等高線表示による識別パターン。
【符号の説明】
λ 波長
E,E' 励起光スペクトル
A1(λ)
A1(λ), A2(λ),A3(λ),・・・ 吸収スペクトル
A3(λ)
F1(λ),F2(λ),F3(λ),・・・ 蛍光発光スペクトル
F(λ) 混合蛍光材料が示す蛍光発光スペクトル
FE(λ),FE'(λ) それぞれE、E'で励起された蛍光スペクトル
FE(x),FE'(y) それぞれ, E、E'で励起された蛍光スペクトル
G(x,y) 2変数合成関数
1 水銀蒸気放電紫外線ランプ
3 試料
5 分光器
61、62 フィルター
7 データ処理用コンピュータ
8 識別パターン表示用ディスプレーモニター[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for creating and identifying identification marks for various products, various artworks, jewelry, and the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a fluorescent material that emits visible light by excitation of ultraviolet light but cannot be visually recognized by visible light has been printed or applied to bills, securities, credit cards, artworks, jewelry, and the like. In this way, the invisible mark that does not clearly indicate the presence of the mark is irradiated with ultraviolet light in the dark where the visible light is shielded to emit the mark, and the presence or absence or shape of the mark is discriminated mainly visually and used for identification. can do.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the present invention, the above-described identification mark that cannot be visually recognized under visible light is hereinafter referred to as an invisible mark. As described above, in the conventional technique in which identification is performed by providing an invisible mark that does not clearly indicate the presence of the mark, when only the pattern of the invisible mark is used as an identification element, safety against the forged mark is sufficiently high. Absent. This is because when an article having a conventional invisible mark is irradiated with ultraviolet light, the existence and pattern of the mark are immediately revealed. When a fluorescent material having the same visible light emission color and the same pattern as that of the mark is applied or dyed and visually determined, the counterfeit article is also due to the low emission luminance of the phosphor. Is difficult to identify. In particular, there are articles, precious metals, and jewelry that have complex shapes in the articles that you want to identify authenticity, but many of these articles have complex and small shapes other than flat shapes. It was difficult to apply to articles.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, an identification mark using a fluorescent material that emits light only by excitation with excitation light such as ultraviolet light is fixed or dyed by printing, coating, or other methods on an article that requires identification, and irradiation with a plurality of excitation lights This is an identification mark technique for identifying the article by causing it to emit light. More specifically, a plurality of types of fluorescent materials are mixed at a predetermined mixing ratio, and fixed or dyed on an article to be identified. The fluorescence spectrum emitted from such a mixed fluorescent material emits a spectrum peculiar to the type and mixing ratio of the mixed fluorescent material. Therefore, by spectroscopically measuring the fluorescence emission, an article with an identification mark can be quickly and accurately identified.
[0005]
Further, two or more kinds of excitation light are irradiated on the article with the above identification mark to obtain a fluorescence spectrum, and two or more kinds of fluorescence spectra obtained therefrom are dispersed to obtain intensity spectrum data. If processing is performed to display a two-dimensional pattern, the same two-dimensional pattern is always generated as long as the same identification mark is irradiated with the same combination of excitation lights. This two-dimensional pattern figure includes a characteristic fine structure corresponding to the combination of the identification mark and the excitation light. It is known that human visual recognition has the ability to quickly discriminate even a minute difference for a two-dimensional pattern figure. Therefore, an identification mark can be attached to the display by converting the intensity spectrum data of the identification mark by two or more kinds of excitation light into a two-dimensional pattern by utilizing the advanced ability of human pattern graphic recognition. It is possible to quickly and accurately identify the article that has been used.
[0006]
In the present invention, a plurality of types of fluorescent materials are mixed and used at a predetermined mixing ratio as the fluorescent material for identification. Therefore, the fluorescence spectrum emitted from now on emits a unique spectrum determined by the type and mixing ratio of the mixed fluorescent material. A great variety of fluorescent materials are known, ranging from inorganic materials to organic materials. Among them, there are many types of materials that can be used industrially, stably, safely and inexpensively. Moreover, in the present invention, since these substances are mixed and used at a predetermined mixing ratio, there are an infinite number of spectrum combinations. Therefore, it is practically impossible for a person other than the person who produced the mixed fluorescent material to reproduce the same fluorescence spectrum as that emitted by the mixed fluorescent material with a mixture of some other substance. Thus, according to the present invention, it is possible to synthesize the same fluorescent spectrum as the mixed fluorescent material, except for those who know the mixed fluorescent material used for the mark used for identifying the article and the mixing ratio thereof. Almost impossible. Therefore, the confidentiality of the identification mark and the reliability with respect to the difficulty described later are great.
[0007]
In particular, when the fluorescence spectra of the individual fluorescent materials of the mixed fluorescent material overlap completely or partially, the fluorescent spectra of the mixed fluorescent material are synthesized. In such a case, since it becomes more difficult to reproduce the synthesized fluorescence spectrum with a fluorescent substance other than those constituent elements, further improvement in identification reliability according to the present invention can be expected.
[0008]
Depending on the article in which the identification mark is used, there are cases where it is necessary or preferable that the mark is visible under normal visible light illumination, and cases where it is inconvenient or undesirable. For example, in order to prevent the production of counterfeits, clearly indicating that the article has a function that can be identified with an identification mark, as in the case of the presence of banknotes and securities. Where useful, the marks may be colored, usually under visible light illumination. Thus, even if the existence of the identification mark is clearly indicated, according to the present invention, a person other than the manufacturer of the article who knows the type of the mixed fluorescent material used for the mark and the mixing ratio thereof can use such a mark. As mentioned above, it is almost impossible to reproduce in the function of identification, so that it will not have a particular disadvantage.
[0009]
On the other hand, the visual recognition of the identification mark under normal visible light illumination may be inconvenient. For example, if an article that needs to be identified depends on the color of the article itself, such as a work of art or jewelry, the mark can be seen even on a part of the article. The original aesthetic value of the article may be impaired. In such a case, the identification mark of the present invention can achieve its purpose if it emits fluorescence of ultraviolet light or visible light only by ultraviolet light excitation, for example, and can be colorless and transparent under normal visible light illumination and Preferably, in that case, the aesthetic value of art and jewelry is not reduced.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a spectrum diagram showing a spectrum of a light source, an absorption spectrum of a fluorescent substance, and a fluorescence emission spectrum used in an embodiment of the present invention. In the figure, spectra E and E ′ are the spectra of the excitation ultraviolet lamp, the horizontal axis represents the wavelength λ, and the vertical axis represents the intensity, and shows the line spectrum of a commonly used mercury vapor discharge ultraviolet lamp. The ratio of the peak intensities of E and E ′ is usually determined by the substance. In the case of a mercury vapor discharge ultraviolet lamp, the wavelength of E is 254 nm, and the center wavelength of E ′ is 365 nm. The spectra A1 (λ), A2 (λ), A3 (λ),... Indicate the absorption spectra of the individual fluorescent materials constituting the mixed fluorescent material of the present invention. The relative proportions of these absorptions are determined by the type and mixing ratio of the individual fluorescent materials. In addition, in order for individual fluorescent substances to emit fluorescence, their absorption spectra A1 (λ), A2 (λ), A3 (λ),... Are at least one of the excitation ultraviolet light spectra E and E ′. Or overlap on both. Spectra F1 (λ), F2 (λ), F3 (λ),... Are fluorescence emission spectra of individual fluorescent substances constituting the mixed fluorescent material, and F (λ) is indicated by the mixed fluorescent material. A fluorescence emission spectrum, which is usually represented by the spectra F1 (λ), F2 (λ), F3 (λ),.
[0011]
F (λ) = F1 (λ) + F2 (λ) + F3 (λ) + (1)
[0012]
And the sum of the emission spectra of the individual fluorescent materials. However, the spectrum F (λ) is a value normalized with respect to the maximum wavelength.
[0013]
The shape and relative height of the individual fluorescence spectra F1 (λ), F2 (λ), F3 (λ),... Are the intensity of the excitation ultraviolet spectrum, and the absorption spectra A1 (λ), A2 ( λ), A3 (λ),..., are determined by relative positions on the wavelength. Therefore, it is determined by determining the type of excitation ultraviolet light source, individual fluorescent materials, and their mixing ratio. Therefore, the shape F (λ) of the fluorescence emission spectrum of the mixed fluorescent material is determined if the excitation ultraviolet light source, the individual fluorescent materials, and the mixing ratio thereof are determined.
[0014]
FIG. 1 shows a case where F1 (λ), F2 (λ), F3 (λ),... Are particularly overlapped with respect to the wavelength. From the shape F (λ), it is practically impossible to identify the individual phosphors used and the mixing ratio. Thus, when F1 (λ), F2 (λ), F3 (λ),... Overlap with respect to the wavelength λ, it is particularly excellent in the confidentiality of the individual fluorescent materials used and the mixing ratio. ing.
[0015]
In order to use the fluorescence emission spectrum shape F (λ) as an identification mark, F (λ) is measured with a spectroscope while irradiating the identification mark with a mercury vapor discharge ultraviolet lamp having excitation spectra E and E ′. The article provided with the mark is identified by visually observing on the display monitor whether or not it matches the spectrum. Until the fluorescence emission spectrum shape F (λ) is displayed on the display monitor, F (λ) is converted into a display electric quantity by a photodetector, an amplifier (not shown) or the like. The dependence of the quantities of electricity being converted on the wavelength is always kept constant by initial calibration and computer processing of those quantities of electricity.
"Example"
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the embodiment of the present invention. Reference numeral 1 denotes a mercury vapor discharge ultraviolet lamp for emitting ultraviolet light 2 and irradiating the sample 3. The sample 3 irradiated with the ultraviolet light 2 emits fluorescence 4, and the fluorescence 4 is dispersed by the
[0017]
FIG. 3 shows an excitation spectrum, an absorption spectrum, and a fluorescence emission spectrum in this example. Excitation spectra E and E ′ emitted from the mercury vapor discharge ultraviolet lamp are selectively separated by the
[0018]
In the measurement performed by separating the excitation spectra E and E ′, the numerical values of the wavelengths λ of the obtained spectrum data FE (λ) and FE ′ (λ) are respectively set to the two-dimensional coordinates x and y. Used and denoted as FE (x) and FE ′ (y). These spectral data FE (λ) and FE ′ (λ) are both normalized with respect to their maximum values, as is the case with F (λ) in equation (1) above. Next, a two-variable function G (x, y) is synthesized from these spectrum data FE (x) and FE ′ (y). This composite function is generally
[0019]
G (x, y) = f [FE (x), FE ′ (y)] (2)
[0020]
It is expressed. When such a two-variable function G (x, y) is displayed on the
[0021]
An example of a suitable function form of the composite function of the expression (1) described above is as follows.
[0022]
G (x, y) = FE (x) · FE ′ (y) (product function) (3)
G (x, y) = FE (x) / [FE ′ (y) + c] (quotient function) (4)
G (x, y) = FE (x) + FE ′ (y) (sum function) (5)
G (x, y) = FE (x) −FE ′ (y) (difference function) (6)
G (x, y) = [FE (x)] 2 + [FE ′ (y)] 2 (square sum function) (7)
G (x, y) = [FE (x)] 2 − [FE ′ (y)] 2 (square difference function) (8)
G (x, y) = [FE (x) + FE ′ (y)] 2 (sum square function) (9)
G (x, y) = [FE (x) −FE ′ (y)] 2 (difference square function) (10)
[0023]
In addition, logarithmic display thereof may be considered, but any other function that is a bounded function and emphasizes a fine difference as a pattern may be used. From the viewpoint of economic efficiency in computer processing, the above example is preferable, and among them, the one shown at the top is more economical. In the case of equation (4), a small constant is added to the denominator to prevent divergence.
[0024]
These composite functions are generated by the
The display method of G (x, y) for improving the visibility of the composite function G (x, y) displayed on the
[0025]
In FIG. 4, as an example, from FE (x) and FE ′ (y), the product function G (x, y) = FE (x) · FE ′ (y ) Is an identification pattern obtained when contour lines are displayed. In the figure, FE (x) is shown along the x-axis, FE ′ (y) is shown along the y-axis, and the corresponding identification pattern G (x, y) of those product functions is shown in the figure. Shown to be synthesized.
[0026]
FIG. 5 shows an equation (4) that is a quotient function of FE (x) and FE ′ (y), and FIG. 6 shows an equation (5) that is a difference function between FE (x) and FE ′ (y). The identification patterns when contour lines are displayed are shown. From such a characteristic identification pattern, it is possible to obtain a display in which the fine characteristics of the identification mark designed by the user can be confirmed accurately by visual recognition. From such a characteristic identification pattern, it is possible to obtain a display in which the fine characteristics of the identification mark designed by the user can be confirmed accurately by visual recognition. In FIGS. 5 and 6, illustration of the respective functions along the x-axis and the y-axis is omitted, but similar to FIG. 4, each function corresponds to a product function represented by a pattern.
[0027]
Since such a two-dimensional pattern is displayed through a step of normalizing the original data, the pattern itself does not change even if the mixed fluorescent material is decreased with time. Therefore, such an identification mark can be used for a long time.
[0028]
As described above, specific examples of the mark for identification and the apparatus therefor according to the present invention have been described. However, an easy modification or development made by a person familiar with the related field can be inferred from these examples. When it is determined that the present invention is within the spirit of the present invention, it is within the scope of contribution of the present invention to this field. Accordingly, such modifications and developments are also legally and properly included within the scope of this patent.
[0029]
【The invention's effect】
According to the present invention, if the individual fluorescent materials as the components of the mixed fluorescent material of the excitation light source and the identification mark and the mixing ratio thereof are determined, the emission spectrum shape from the mark can be determined from the spectral principle. It depends on the light source intensity and the brightness of the spectroscope used. Therefore, identification of an article having an identification mark according to the present invention is always performed with high reliability. Moreover, since it is difficult to identify the constituent materials of the identification marks and their mixing ratio from the spectrum, the secrecy and reliability are high, and two or more spectral data obtained by switching the excitation light source This two-dimensional pattern identification enables a quick and accurate identification operation. Therefore, a system capable of rapid identification with high reliability can be put into practical use.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an excitation light spectrum, an absorption spectrum, and a fluorescence emission spectrum for explaining the operation of an identification mark according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of an identification apparatus showing an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an excitation light spectrum, an absorption spectrum, and a fluorescence spectrum diagram for explaining the operation of an identification mark according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an identification pattern by contour display of a product function.
FIG. 5 is an identification pattern by contour display of a quotient function.
FIG. 6 is an identification pattern by contour display of a difference function.
[Explanation of symbols]
λ Wavelength E, E ′ Excitation light spectrum A1 (λ)
A1 (λ), A2 (λ), A3 (λ), ... absorption spectrum A3 (λ)
F1 (λ), F2 (λ), F3 (λ), ... Fluorescence emission spectrum F (λ) Fluorescence emission spectra FE (λ) and FE '(λ) exhibited by mixed fluorescent materials Excited by E and E', respectively Fluorescence spectra FE (x) and FE ′ (y), respectively, fluorescence spectra G (x, y) excited by E and E ′, two-variable synthesis function 1 mercury vapor discharge ultraviolet lamp 3
Claims (8)
物品上に形成した前記識別マークに、励起スペクトルの異なる2種類の励起光をそれぞれ照射して2つの蛍光スペクトルFE(λ)、FE'(λ)(ここにλは励起光の波長を表す)を収集し、
前記2つの蛍光スペクトルFE(λ),FE'(λ)から、それぞれの変数である波長λを変数x、yとして2変数合成関数f(FE(x)、FE'(y))を作り、
前記変数x、yを2次元座標として前記2変数合成関数を2次元パターンとして表示する
識別方法。A method for identifying an identification mark including a mixed fluorescent material obtained by mixing a plurality of types of fluorescent materials,
The identification mark formed on the article is irradiated with two types of excitation light having different excitation spectra, and two fluorescence spectra FE (λ) and FE ′ (λ) (where λ represents the wavelength of the excitation light). Collect and
From the two fluorescence spectra FE (λ) and FE ′ (λ), a variable λ is a variable x and y, and a two-variable synthesis function f (FE (x), FE ′ (y)) is created.
An identification method for displaying the variables x and y as two-dimensional coordinates and the two-variable synthesis function as a two-dimensional pattern.
励起スペクトルの異なる2種類の励起光を発生する光源部と、
物品上に形成した前記識別マークに、前記2種類の励起光をそれぞれ照射して2つの蛍光スペクトルFE(λ)、FE'(λ)(ここにλは励起光の波長を表す)を収集する分光装置と、
前記2つの蛍光スペクトルFE(λ),FE'(λ)から、それぞれの変数である波長λを変数x、yとして2変数合成関数f(FE(x)、FE'(y))を作るデータ処理装置と、
前記変数x、yを2次元座標として前記2変数合成関数を2次元パターンとして表示する表示装置と
を備える識別装置。An identification device for an identification mark including a mixed fluorescent material obtained by mixing a plurality of types of fluorescent materials,
A light source unit that generates two types of excitation light having different excitation spectra;
The identification marks formed on the article are each irradiated with the two types of excitation light to collect two fluorescence spectra FE (λ) and FE ′ (λ) (where λ represents the wavelength of the excitation light). A spectroscopic device;
Data for creating a two-variable synthesis function f (FE (x), FE ′ (y)) from the two fluorescence spectra FE (λ) and FE ′ (λ), where the wavelength λ is a variable x and y, respectively. A processing device;
A display device that displays the two-variable composite function as a two-dimensional pattern with the variables x and y as two-dimensional coordinates.
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